Ethernet darbojas daudzos pasaules lokālajos tīklos
Vairākas desmitgades Ethernet ir pierādījis sevi kā salīdzinoši lētu, samērā ātru un ļoti populāru LAN tehnoloģiju. Šī apmācība izskaidro Ethernet pamata funkcionalitāti un to, kā to var izmantot mājas un biznesa tīklos.
Ethernet vēsture
Inženieri Bob Metcalfe un DR Boggs izstrādāja Ethernet, sākot no 1972. gada. Rūpniecības standarti, kas balstās uz viņu darbu, tika izveidoti 1980. gadā saskaņā ar IEEE 802.3 specifikāciju kopumu. Ethernet specifikācijas nosaka zema līmeņa datu pārraides protokolus, un tehnisko datu ražotājiem jāzina, lai izveidotu Ethernet produktus, piemēram, kartes un kabeļus.
Ethernet tehnoloģija ir attīstījusies un nogatavinājusies ilgā laika periodā. Vidusmēra patērētājs parasti var paļauties uz neparedzētiem Ethernet produktiem, lai viņi varētu strādāt tā, kā paredzēts, un strādāt savā starpā.
Ethernet tehnoloģija
Tradicionālais Ethernet nodrošina datu pārraidi ar ātrumu 10 megabiti sekundē (Mbps) . Tā kā laika gaitā palielinājās tīkla veiktspējas vajadzības, rūpniecība izveidoja papildu Ethernet specifikācijas Fast Ethernet un Gigabit Ethernet. Fast Ethernet paplašina tradicionālo Ethernet darbību līdz 100 Mb / s un Gigabit Ethernet ātrumu līdz 1000 Mb / s. Kaut arī produkti vēl nav pieejami vidusmēra patērētājam, 10 Gigabit Ethernet (10 000 Mb / s) arī pastāv un tiek izmantoti dažos biznesa tīklos un internetā2.
Ethernet kabeļi tiek ražoti atbilstoši jebkurai no vairākām standarta specifikācijām. Populārākais Ethernet kabelis pašreizējā izmantošanā, 5. vai 5. kategorijas kabelis , atbalsta gan tradicionālo, gan ātro Ethernet tīklu. Kategorija 5e (CAT5e) un CAT6 kabeļi atbalsta Gigabit Ethernet.
Lai pieslēgtu Ethernet kabeļus datoram (vai citai tīkla ierīcei), cilvēks pievieno kabeli tieši ierīces Ethernet pieslēgvietai . Dažas ierīces bez Ethernet atbalsta arī var atbalstīt Ethernet savienojumus, izmantojot dongles, piemēram, USB-to-Ethernet adapterus. Ethernet kabeļi izmanto savienotājus, kas izskatās tāpat kā RJ-45 savienotājs, kas tiek izmantots tradicionālajos tālruņos.
Studentiem: OSI modelī Ethernet tehnoloģija darbojas fiziski un datu saišu slāņos - attiecīgi Layers One un Two. Ethernet atbalsta visus populārākos tīkla un augstākā līmeņa protokolus, galvenokārt TCP / IP .
Ethernet veidi
Būtībā saukts par "Thicknet", 10Base5 bija pirmais Ethernet tehnoloģiju iemiesojums. No Thinknet tika izmantota rūpniecība 80. gados, līdz parādījās 10Base2 Thinnet. Salīdzinājumā ar Thicknet, Thinnet piedāvāja priekšrocības, piemēram, plānāks (5 milimetri pret 10 milimetriem) un elastīgākus kabeļus, tādējādi atvieglojot Ethernet biroju ēku vadīšanu.
Visbiežāk sastopamā tradicionālā Ethernet forma bija 10Base-T. 10Base-T piedāvā labākas elektriskās īpašības nekā Thicknet vai Thinnet, jo 10Base-T kabeļi izmanto neaizsargātu vītā pāra (UTP) vadu, nevis koaksiālo. 10Base-T arī izrādījās rentablāk nekā alternatīvas, piemēram, optiskās šķiedras kabeļu.
Pastāv daudzi citi mazāk pazīstami Ethernet standarti, tostarp 10Base-FL, 10Base-FB un 10Base-FP optisko šķiedru tīkliem un 10Broad36 platjoslas (kabeļtelevīzijas) kabeļu tīklam . Visas iepriekš minētās tradicionālās formas, tostarp 10Base-T, Fast and Gigabit Ethernet ir novecojušas.
Vairāk par Fast Ethernet
Deviņdesmito gadu vidū Fast Ethernet tehnoloģija nogatavojās un izpildīja tā dizaina mērķus a) palielinot tradicionālā Ethernet veiktspēju, bet b) izvairoties no nepieciešamības pilnībā pārveidot esošos Ethernet tīklus. Fast Ethernet nāk divās galvenajās šķirnēs:
- 100Base-T (izmantojot neekranētu vītā pāra kabeli)
- 100Base-FX (izmantojot optisko šķiedru kabeli)
Vispopulārākais no tiem ir 100Base-T, standarts, kas ietver 100Base-TX (5. kategorijas UTP), 100Base-T2 (3. vai labāka UTP) un 100Base-T4 (100Base-T2 kabeļu modifikācija, lai iekļautu divus papildu stieples pāri).
Vairāk par Gigabit Ethernet
Kamēr Fast Ethernet uzlaboja tradicionālo Ethernet no 10 Mbit līdz 100 Mbit ātrumu, Gigabit Ethernet lepojas ar tādu pašu apjoma uzlabojumu, kā Fast Ethernet, piedāvājot 1000 Mbit (1 Gigabits) ātrumu. Gigabit Ethernet vispirms tika veikts ceļš pa optisko un vara kabeļu, bet 1000Base-T standarts veiksmīgi to atbalsta. 1000Base-T izmanto 5. kategorijas kabeļus, kas līdzinās 100 Mbps Ethernet, lai gan, sasniedzot gigabitas ātrumu, ir jāizmanto papildu stieples pāri.
Ethernet topoloģijas un protokoli
Tradicionālajā Ethernet izmanto autobusu topoloģiju, kas nozīmē, ka visas ierīces vai saimnieki tīklā izmanto to pašu kopīgo saziņas līniju. Katrai ierīcei ir Ethernet adrese, pazīstama arī kā MAC adrese . Sūtīšanas ierīces izmanto Ethernet adreses, lai norādītu paredzēto ziņojumu saņēmēju.
Dati, kas tiek sūtīti pa Ethernet, pastāv formu formās. Ethernet rāmis satur virsrakstu, datu sadaļu un kājeni, kuru kopējais garums ir ne vairāk kā 1518 baiti. Ethernet galvene satur gan paredzētā adresāta, gan sūtītāja adreses.
Dati, kas tiek nosūtīti pa Ethernet tīklu, tiek automātiski pārraidīti visās tīkla ierīcēs. Salīdzinot to Ethernet adresi ar rāmja galvenē esošo adresi, katra Ethernet ierīce pārbauda katru rāmi, lai noteiktu, vai tā ir paredzēta tiem, un pēc vajadzības nolasa vai atlaiž rāmi. Tīkla adapteri iekļauj šo funkciju savā aparatūrā.
Ierīcēm, kas vēlas pārraidīt Ethernet, vispirms jāveic iepriekšēja pārbaude, lai noteiktu, vai datu nesējs ir pieejams vai arī šobrīd notiek pārraide. Ja Ethernet ir pieejams, nosūtošā ierīce pārraida uz vadu. Tomēr ir iespējams, ka divas ierīces veiks šo pārbaudi apmēram vienā un tajā pašā laikā un abus pārraidīs vienlaikus.
Ar dizainu Ethernet standarts neveicina vairāku vienlaicīgu pārraidi. Šādi sauktie sadursme, kad tie rodas, rada, ka abas pārraides kļūst neveiksmīgas un pieprasa, lai abas sūtīšanas ierīces pārtulkotu. Ethernet izmanto algoritmu, kas balstīts uz izlases kavējuma laiku, lai noteiktu pareizu gaidīšanas periodu starp retranslācijas gadījumiem. Tīkla adapteris arī īsteno šo algoritmu.
Tradicionālajā Ethernet tīklā šis protokols apraidei, klausīšanās un sadursmju atklāšanai ir pazīstams kā CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection). Daži jaunākie Ethernet veidi neizmanto CSMA / CD. Tā vietā viņi izmanto tā saukto pilnas dupleksās Ethernet protokolu, kas atbalsta punktu-to-punktu vienlaicīgi nosūta un saņem bez nepieciešamības klausīties.
Vairāk par Ethernet ierīcēm
Kā minēts iepriekš, Ethernet kabeļi ir ierobežoti to sasniegt, un šie attālumi (tik īss, kā 100 metri) ir nepietiekami, lai segtu vidēja lieluma un lielu tīkla instalāciju. Ethernet tīkla atkārtotājs ir ierīce, kas ļauj savienot vairākus kabeļus un sadalīt lielākus attālumus. Tilta ierīce var pievienoties Ethernet tīklam citā citā tīklā, piemēram, bezvadu tīklā. Viens populārs atkārtotāja ierīces veids ir Ethernet mezgls . Citas ierīces, kas dažkārt sajaucas ar centrmezgliem, ir slēdži un maršrutētāji .
Ethernet tīkla adapteri pastāv arī dažādās formās. Jaunākiem personālajiem datoriem un spēļu konsolēm ir iebūvēts Ethernet adapteris. USB-to-Ethernet adapteri un bezvadu Ethernet adapteri var arī konfigurēt darbam ar daudzām jaunākajām ierīcēm.
Kopsavilkums
Ethernet ir viena no interneta galvenajām tehnoloģijām. Neraugoties uz tā vecumu, Ethernet turpina darboties daudzos pasaules lokālajos tīklos un nepārtraukti uzlabojas, lai apmierinātu nākotnes vajadzības pēc augstas veiktspējas tīklu izveides.